Интересные факты об озере восток

Содержание
  1. Подледная жизнь в антарктическом озере Восток: экстремальные условия
  2. 4 удивительных факта об антарктическом озере Восток
  3. Почти другая планета
  4. Экстремальные условия
  5. Сложности бурения
  6. Разнообразие существ
  7. Таинственное и подледное: 6 фактов об изучении озера Восток
  8. Антарктическое озеро как аналог Сатурна
  9. Экстремальные для жизни условия
  10. Сложности с бурением скважины
  11. Найдены четыре бактерии, две — «инопланетянки»
  12. Нужна работа над ошибками
  13. Полярники в поисках длинных денег
  14. Озеро Восток – крупнейшее географическое открытие 2-й половины ХХ века
  15. Открытие озера Восток
  16. Размеры и характеристики озера Восток
  17. Глубинное бурение как основной метод исследования озера Восток
  18. Исследование кернов
  19. Микробиологическая сенсация?
  20. Мировой рекорд бурения ледовых скважин
  21. Достижение поверхности озера Восток
  22. Первый керн озерного льда
  23. Перспективы дальнейшего исследования озера Восток
  24. Литература:

Подледная жизнь в антарктическом озере Восток: экстремальные условия

«Если бы мы показали ДНК организма, обнаружение которого мы подтвердили в 2016 году, не предупредив о том, откуда он. Нас бы спросили, с этой ли он планеты», – говорит генетик-микробиолог Сергей Булат. Микробиота антарктического озера Восток должна быть уникальна, как и само озеро, миллионы лет отрезанное от мира многокилометровым слоем льда. Из-за своих размеров оно вызывает интерес астробиологов, поскольку может служить моделью потенциально обитаемых подледных водоемов спутников Юпитера и Сатурна – Европы и Энцелада.

Координаты: 78°28’ ю.ш., 106°48’в.д.

Тип: подледное рифтовое озеро

Расстояние до побережья: 1260 км

Толщина ледового покрова: 3750–4200 м

Площадь: 15 800 км 2

Максимальная глубина: 1220 м

Связь с другими водоемами: отсутствует

Время изоляции: 14 млн лет

Температура воды: –2,65 °C

Открытие: 1996 г.

Первое проникновение: 2012 г.

По случайности самым близким к Востоку жильем оказалась советская, а затем российская станция «Восток», поэтому до 2015 года исследованием озера занимались в основном российские ученые. По этой же причине пробы озерной воды хранятся в России. И по той же самой причине продолжать исследования становится все сложнее. По мере того как российское правительство сокращает финансирование антарктических исследований и не поддерживает международное сотрудничество в науке, шансов узнать, как устроена странная жизнь в озере Восток, становится все меньше.

Подледных озер в Антарктиде обнаружено больше четырехсот, все они похожи: жидкая вода под многокилометровым ледяным панцирем. Но Восток обширнее прочих: площадь оценивается в 15 800 км 2 – это больше Онежского озера. В 1994-м Восток нашли, в конце перестройки начали бурить скважину, и только в 2012 году получили первые образцы воды. Из-за недокомпенсации давления в скважине (специальная технология, гарантирующая незагрязнение озера) вода попала к ученым в виде намерзшего на буровой коронке льда. Сразу после получения пробы в 2012 году начались микробиологические исследования. Львиная доля усилий ученых ушла на отсеивание контаминантов – микроорганизмов и их ДНК, попавших в озерный лед с жидкостью для бурения и позднее. К 2015 году были обнаружены фрагменты ДНК двух бактерий, насчет которых ученые были уверены: они – из Востока. Первая оказалась совершенно незнакомой биологам; ее ДНК совпала с известными последовательностями всего на 86%. Это о ней Булат говорит, что она вполне могла бы сойти за инопланетянку. Вторая бактерия, родственная Herminiimonas glaciei, оказалась более-менее знакомой ученым по ледникам Гренландии. В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.

Источник

4 удивительных факта об антарктическом озере Восток

В одном из самых изолированных мест на Земле кипит жизнь, несмотря на суровые условия существования. Ниже мы расскажем об удивительном озере Восток, которое было отрезано от всего мира 15 миллионов лет.

Почти другая планета

Озеро Восток покрыто ледником толщиной почти 4 км. Ученые считают, что оно было изолировано от атмосферы Земли примерно 15 миллионов лет. За это время в озере сформировалась своя особая водная экосистема. Ученые считают, что условия в озере Восток могут быть такими же суровыми и почти такими же загадочными, как условия в воде, обнаруженные на других планетах. Многие из живущих там существ, должно быть, прибыли из воздуха или потенциально связанных морей миллионы лет назад, а затем эволюционировали, отрезанные от остального мира.

Экстремальные условия

Появились новые доказательства того, что в озере Восток есть слои соленой и пресной воды. У него также могут быть гидротермальные источники на дне, перекачивающие энергию и питательные вещества. Оказывается, вода Востока содержит в 50 раз больше кислорода, чем другие озера. Там могут даже быть какие-то сложные многоклеточные животные, хотя доказательства этого пока предварительные.

Фото: michelle2214/pixabay.com

Сложности бурения

Одна из самых больших трудностей при изучении озера Восток — это бурение скважины. Исследователи изучали лед, собранный прямо под ледником озера Восток, на южных краях озера. Ученые считают, что такой лед, называемый нарастающим, представляет собой воду с поверхности озера, которая замерзла до ледника. Добыть нарастающий лед не так сложно, как пробурить ледник в поисках более глубокой жидкой воды, а для этого нужно было преодолеть 3769 метров. Фактически озеро было доступно для изучения с 1990-х годов, но из-за отсутствия оборудования сделать это стало возможно только в 2012 году.

Мы также рассказали, каково исследователям пришлось жить на станции «Восток».

Разнообразие существ

Сравнив генетический материал, найденный в озере Восток, с базой данных известных микробов на Земле, биологи обнаружили удивительное разнообразие существ. Были обнаружены организмы, живущие в соленой, пресной, сверхгорячей воде. Нашли небольшое количество генетического материала, который, по-видимому, был получен от микроскопических ракообразных, морских двустворчатых моллюсков и небольшого морского анемона.

Фото: Goumbik/pixabay.com

Найденные теплофильные организмы означают, что гидротермальные источники внутри озера Восток, дно которого представляет собой рифтовую долину, могут быть активными.

Если хотите узнать, что скрывается подо льдами Антарктиды, читайте другую нашу статью.

Источник

Таинственное и подледное: 6 фактов об изучении озера Восток

Что удалось обнаружить в пробах воды из антарктического озера за несколько лет исследований? И почему изучение озера Восток сравнивают с поисками внеземной жизни?

Озеро Восток в недрах самого южного и холодного континента Земли обнаружили еще в 90-х годах XX века. С тех пор водную чашу под километрами льда российские ученые вскрывали уже два раза. В начале ноября 2021 года из Петербурга вышло научно-экспедиционное судно «Академик Федоров» с участниками 67-й Российской антарктической экспедиции, которые намерены продолжить изучение озера Восток. «Вокруг света» напоминает о сложностях с исследованиями подледного озера и успехах, достигнутых учеными за последние несколько лет.

Антарктическое озеро как аналог Сатурна

В 1957 году советский геоморфолог Андрей Капица предположил, что под исследовательской станцией «Восток» в глубине Антарктиды скрывается озеро. Через несколько десятков лет догадки подтвердились — обнаружение озера стало крупнейшим географическим открытием современности. Все потому, что тысячи лет озеро было изолировано от земной поверхности, а жизнь под ледяной корой толщиной почти 4 километра медленно эволюционировала в своих собственных, ни на что не похожих условиях. Стало ясно: если в озере найдутся формы микробной жизни, неизвестные современной науке, это повлияет на все представления человека о процессах развития жизни на Земле. И не только: среда озера Восток представляет собой единственный земной аналог ледовых спутников Юпитера и Сатурна, то есть именно здесь ученые могут отработать технологии поиска внеземной жизни.

Экстремальные для жизни условия

Размеры водной чаши — 250 на 50 км. Исследователи полагают, что до оледенения Антарктики озеро просуществовало более 32 миллионов лет, а льдом окончательно покрылось не позднее полумиллиона лет назад. Все дело в том, что на глубине вода подогревается подземными геотермальными источниками. Даже сейчас температура в озере достигает –3 °C у поверхности. Это значит, что в воде и осадочных породах могут сохраниться какие-то формы микробной жизни, несмотря на экстремальные условия. Вода почти пресная и содержит в себе в 50 раз больше кислорода, чем обычная (почти для всех живых организмов такой газовый состав — чистый яд). Озеро также отличает отсутствие света и давление более 300 атмосфер.

Читайте также:  Новости с озера селигер

Сложности с бурением скважины

Долгое время водный объект изучали с помощью методов авиационной и наземной радиолокации, сейсмического зондирования и геофизического моделирования, а также по спутниковым данным. Большинство умозаключений о нем сделали еще до бурения скважины, и часть подтвердилась после вскрытия в 2012 году.

Бурение до границы между льдом и водой, пролегающей на глубине 3769 метров, проходило непросто. Специалисты заполняли скважину смесью из фреона и керосина, чтобы диаметр отверстия не замерзал. Увы, заливочная жидкость в итоге стала проблемой — в 2012 году произошел гидроразрыв, и смесь проникла в боковые стенки скважины. Во время вскрытия в 2015 году она попала в пробу с озерной водой.

— Мы полагали, что озерная вода, попав в скважину, не вступит с заливочной жидкостью ни в какие реакции, — рассказывает участник экспедиции и ведущий научный сотрудник Арктического и антарктического НИИ Алексей Екайкин. — Думали, смесь керосина и фреона окажется сверху, и нам для исследования достанется вода в замороженном виде. Но при контакте с водой фреон трансформировался в гидрат фреона — твердое вещество белого цвета, которое и забило скважину. Анализы, чувствительные к загрязнению, проводить без погрешностей было нельзя.

Найдены четыре бактерии, две — «инопланетянки»

Однако кое-что в пробах обнаружить удалось. Заведующий лабораторией криоастробиологии Петербургского института ядерной физики Сергей Булат исследовал лед, добытый из озера в 2012–2015 годах.

Первый же организм оказался незнакомцем — генетическая последовательность не совпадала ни с одной известной на планете ДНК. Ученые назвали бактерию потенциальной «инопланетянкой». Второй микроб был известен ученым по семейству Herminiimonas glaciei. Этот вид ультрамикробактерий в 2009 году исследователи нашли в леднике Гренландии. В 2018 году была найдена третья бактерия — Marini Lactobacillus. Ранее такую разыскали в Японии во впадине на глубине 4 километра. Четвертый организм, который обозначили номером 3721v34-24, группа Сергея Булата нашла в мае 2020 года. Он был абсолютно незнакомым.

— Бактерия ни на что не похожа, — отмечает ученый. — Если бы такая сейчас была найдена, к примеру, на Энцеладе, спутнике Сатурна, где мы с большей вероятностью ожидаем встретить жизнь, то мы признали бы ее жительницей Энцелада.

Пока ученые продолжают изучение генетической структуры найденных бактерий, это поможет им понять, как жизнь может существовать в подобных условиях в течение миллионов лет.

Нужна работа над ошибками

Работы над ошибками в будущих исследованиях озера — непочатый край. Ученым предстоит бурить новую скважину с более современным и «экологически чистым» оборудованием и другой заливочной жидкостью, которая не повлияет на состав воды в озере.

— Приступать к работе нужно фактически с нуля, — говорит Алексей Екайкин. — Необходим новый буровой снаряд, изготовленный уже не из советского железа: контакт с такой агрессивной окисляющей водой ему противопоказан, заржавеет. Да и технологий автоматического зонда, который нам нужен для полноценного погружения в озеро, пока не существует.

Полярникам нужен зонд длиной несколько метров с компактным оборудованием из современных материалов вроде титана или графена. Он должен быть оснащен электроникой, способной работать при низких температурах, камерами, выдерживающими давление в сотни атмосфер. Нужны датчики и пробоотборник. И все это нужно вместить в снаряд диаметром 10 сантиметров. Требование даст фору любым ограничениям в космической отрасли, это самые продвинутые технологии, которых в России пока нет.

Полярники в поисках длинных денег

Средства на исследования озера с 1998 по 2013 год поступали из госбюджета по антарктической подпрограмме федеральной целевой программы (ФЦП) «Мировой океан». Из-за ее окончания финансирование прекратилось, и остановились исследования. На 2016–2031 годы была разработана концепция новой федеральной программы с точно таким же названием: в нее входила подпрограмма «Комплексные исследования Антарктики», в которую были включены инвестпроекты и научные исследования, в том числе озера Восток.

— Стоимость первого шестилетнего этапа подпрограммы «Комплексные исследования Антарктики» была чуть больше восьми миллиардов рублей, — рассказывает начальник Российской антарктической экспедиции Александр Клепиков. — Но в какой-то момент что-то пошло не так: у Минфина не нашлось средств на финансирование, затем в конце 2016 года была утверждена Стратегия научно-технологического развития РФ, в которой вообще отсутствует такой механизм поддержки научных проектов, как федеральная целевая программа. Так что до сих пор непонятно, как будут выполняться крупные проекты в Антарктике, в том числе исследования озера Восток.

Деньги на эти исследования можно получить по гранту от Российского фонда фундаментальных исследований и Российского научного фонда. Однако, по словам Александра Клепикова, масштаб задач на озере Восток с короткими и небольшими деньгами фондов не соотносим. В плане полевых работ проект пользуется поддержкой Российской антарктической экспедиции (РАЭ), но на такое крупное пионерское исследование с использованием инновационных технологий денег РАЭ также не хватит.

Пока ученым лишь остается ждать долгосрочной и перспективной государственной программы, чтобы продолжить полномасштабные исследования удивительного озера.

Источник

Озеро Восток – крупнейшее географическое открытие 2-й половины ХХ века

Более чем полвека назад огромные вездеходы 2-й Советской антарктической экспедиции после беспримерного по сложности перехода достигли глубинных районов Центральной Антарктиды. Могучие машины остановились у Южного геомагнитного полюса – на этом месте полярникам предстояло основать новую антарктическую научную станцию «Восток». Название данная станция получила по имени одного из двух парусных шлюпов, на которых в 1820 году российская экспедиция под руководством Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева открыла Антарктиду.

Через 137 лет, в 1957 году, никто из создателей станции и подумать не мог, что именно здесь, в самом сердце Антарктиды, где зимой царит жесточайший холод, под многокилометровой ледяной толщей будет обна­ружен уникальный реликтовый водоем — озеро, названное впоследствии Вос­ток. Итак, станция «Восток» была зало­жена 16 декабря 1957 года. Эта дата стала примечательной для станции и другим событием — в этот день была зафиксирована самая высокая темпера­тура — минус 13,6 градуса по Цельсию. До сего дня так «тепло» на станции больше не было.

Сразу же вслед за тем, как на «Востоке» был поднят флаг, начались постоянные комплексные метеорологические и аэрологические наблюдения (первая метеотелеграмма была отправлена уже 16 декабря). Позднее ученые проводили вертикальное зондирование ионосферы, геомагнитные измерения, наблюдение за полярными сияниями, измерение содержания озона и спек­тральной прозрачности атмосферы, наблюдения за космическими лучами и медицинские исследования, Именно благодаря метеонаблюдениям станция «Восток» стала всемирно знаменитой, а ее название записано во всех школь­ных учебниках по географии: 21 июля 1983 года здесь был зарегистрирован абсолютный минимум приземной температуры воздуха на планете, равный -89.2 °С.

Открытие озера Восток

Обнаружение озера Восток стало одним из крупнейших географических открытий второй половины XX века.

Долгое время даже предполагать, что в Антарктиде могут существовать подлёдные озёра, считалось абсурдным. Только в конце 60-х гг. прошлого века появилась информация о существовании группы озёр под ледяным четырехкило­метровым покровом Антарктиды. Впервые эту гипотезу в 1961 году высказал Игорь Алексеевич Зотиков — автор теории теплового режима крупных ледников. На основе расчётов он показал, что темпера­тура льда в районе антарктической стан­ции Восток может достигать температуры плавления (-2°С) при давлении более 300 атмосфер. Следовательно, талая вода в этом месте в отдельных углублениях может скапливаться в виде озёр. (И.А. Зотиков. Антарктида. Дорога к озеру Восток. 2008).

Читайте также:  Озеро семицветное архыз летом

Ещё в 1959 и 1964 годах сейсмические исследования, проведенные молодым Андреем Капицей в Центральной Антарктиде, принесли неожидан­ные результаты. В районе станции «Восток» сигнал выдавал два пика отраже­ния вместо одного — у отметок 3730 и 4130 м. Из этого можно было сделать вывод, что до глубины 3730 м простирается толща ледника, а на глубине 4130 м начинаются коренные горные породы Антарктиды.

Но что находится между этими двумя отметками? Тогда эти 400 метров неизвестности решили считать менее плотными осадочными породами, ниж­нюю и верхнюю границы которых и зафиксировало «эхо» сейсмических волн. Теперь мы знаем уже наверняка, что сейсмические волны «наткнулись» не на осадочные отложения, а на водную толщу, превышающую 400 м.

В 1970-х годах Британский полярный институт имени Р. Скотта выпол­нил большую программу авиаполётов с зондированием радиоволнами лед­ников Центральной Антарктиды. На лентах радиозондирования маршруты в некоторых местах пересекали участки, где отражения подо льдом принимали своеобразный характер. Можно было предположить, что именно в этих точках полётные линии пересекали крупные скопления подледниковых вод, которые тогда, в 1970-х годах, и получили название подлёдных озер.

Озеро было открыто в 1994 году по сопоставлению данных сейсмического зон­ирования в районе станции «Восток», авиационного радиолокационного профилирования, которое выполнялось американцами, англичанами и советскими специалистами, а также по изучению данных альтинометрических измерений высоты дневной поверхности ледника, полученных с европейского исследовательского спутника IRS-1.

Первое сообщение об этом было делано в 1994 году на открытой научной конференции Научного комитета Антарктических исследований. А.П. Капица выступил с сенсационным докладом, в котором поведал о существовании на глубине 3800 метров большого подлёдного озера. В научном мире этот доклад произвёл эффект разорвавшейся бомбы. А в 1995 году появилась первая публикация. Непосредственно проектом по исследованию озера Российская Антарктическая экспедиция стала заниматься начиная с сезона 1995-1996 годов и ведёт работы по настоящее время. Озеро было названо Восток — в честь полярной станции, расположенной над ним на ледяном куполе.

Размеры и характеристики озера Восток

Последующие годы исследований и сейсмологических измерений показали, что озеро Восток имеет огромные размеры. Длина озера около 250 км, ширина около 50 км, глубина до 750 м, площадь почти 20 000 км 2 . Озеро Восток является крупнейшим подлёдным озером в Антарктиде.

Это незамерзающее озеро толщей льда полностью отрезано от прямых контактов с солнцем, ветрами и жизнью на поверхности, причём, по некоторым подсчётам, озеро находится в изоляции около 14 миллионов лет. Как показывают результаты термического сканирования поверхности, температура воды в озере весьма высокая – примерно от 10 до 18 0 С, что явно свидетельствует о подземном источнике тепла.

Кроме того, над поверхностью воды находится высокий, в сотни метров куполообразный свод, заполненный воздухом.

Озеро Восток уникально прежде всего тем, что, возможно, находилось в изоляции от земной поверхности на протяжении нескольких миллионов лет. Естественным изолятором озера служил и служит четырёхкилометровый ледя­ной панцирь над ним. Как полагают учёные, в водах озера могут обитать живые организмы, ибо в нём имеются все необходимые для жизни факторы.

Глубинное бурение как основной метод исследования озера Восток

Основным методом исследования озера Восток и ледяного купола над ним является глубинное бурение. Первая скважина в районе озера Восток была пробурена еще в 1957 году. Вот что пишет об этом бывший сотруд­ник Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Н.И. Барков:

«В 1957 и 1958 годах сотрудниками гляциологических отрядов 2-й и 3-й Советской антарктической экспедиции (САЭ) были пробурены три скважины: в обсерватории Мирный глубиной 69 м, на 7-м километре по дороге к станции Восток глубиной 371 м и на 50-м километре этого пути глубиной 50 м.

Работы вели с помощью тяжёлой буровой установки КАМ-500 методом вращательного бу­рения с применением буровых труб. Полученный опыт показал, что для Центральной Антарктиды и, в частности, для станции Восток использование стандартного бурового оборудования не позво­ляет получить желаемых результатов. В связи с этим была рассмотрена возможность теплового способа бурения скважин во льду путём его плав­ления.

Возникла идея создания такого бурового снаряда, с помощью которого талая вода сразу бы удалялась из зоны забоя после её образова­ния и собиралась в резервуаре, расположенном в том же снаряде. В этом случае забой должен был иметь кольцевую форму, чтобы оставшийся внутри ледяной цилиндр можно было бы извлечь из скважины вместе с собранной порцией талой воды. Для питания, спуска и подъёма бурового снаряда из скважины на поверхность следовало использовать лебёдку с грузонесущим электри­ческим кабелем.

Для реализации предлагаемой идеи были подготовлены эскиз бурово­го снаряда с обозначением всех основных узлов, схема буровой установки и текст с описанием устройства и принципа его действия. Летом 1959 г. в Ко­митет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР была послана заявка на изобретение. В июне 1960 г., когда я уже полгода прожил на станции Мирный, пришла радиограмма, в которой сообщалось, что Коми­тет по делам изобретений и открытий выдал на имя Н.И. Баркова авторское свидетельство № 127629 на изобретение под названием «Электробур для бурения скважин во льду» с приоритетом от 10 августа 1959 г. Начальник экс­педиции Евгений Сергеевич Короткевич поздравил меня и сказал, что теперь надо думать о том, как реализовать такое бурение и внедрить его в практику экспедиционных научных исследований.

Летом 1969 г. началось формирование 15-й САЭ. Меня назначили на­чальником гляциобурового отряда. Нам предстояло в 1970 г. во время зимовки на станции Восток с помощью оборудования, опробованного в 50 км от Мир­ного, начать бурение глубокой скважины. Толщина ледникового покрова под станцией Восток по данным сейсмического и радиолокационного зондирова­ния составляет 3700 м. На такую глубину мы, конечно, замахиваться не могли, но несколько сотен метров пробурить рассчитывали.

Наш отряд состоял из семи человек: буровики Никита Бобин и Генна­дий Степанов, геофизик Николай Уваров, электрик Георгий Соловьев (сотруд­ники ЛГИ), геохимик Альберт Миклишанский (сотрудник Института геохимии АН СССР), гляциолог Виктор Васильев и начальник отряда Нарцисс Барков (сотрудники ААНИИ). На станцию Восток сотрудники отряда прибывали с конца декабря до середины февраля. В их числе были прикомандированные к отряду В. Фисенко, И. Зеленцов и Ю. Сирота. Они должны были принять учас­тие в строительстве буровой и передать опыт бурения снарядом ТЭЛГА-3».

Исследование кернов

Параллельно с буровыми работами со­ветские ученые разрабатывали стратегию систематического анализа ледяных кернов, получен­ных при бурении ледяного щита над озером.

«В это же время в Институте географии АН СССР по инициативе заведующего отделом гляциологии Владимира Михайловича Котлякова создаётся изотопно-геохи­мическая лаборатория, оснащённая масс-спектрометром, позволяющим вы­полнять изотопно-кислородные исследования льда. Первые измерения наших проб, выполненные Феликсом Гордиенко, дали отличные результаты. Кривая на графике содержания 18 О (кислород-18, тяжелый изотоп кислорода) во льду име­ла чёткий изгиб, характеризующий изменение климата при переходе от пос­леднего похолодания к потеплению в голоцене. Это внушало уверенность и открывало перспективу дальнейших исследований, создавая тем самым необ­ходимость продолжения нашей программы бурения глубокой скважины.

Позже к исследованиям образцов ледяного керна подключились спе­циалисты из гляциологической лаборатории Гренобльского университета Франции, Осенью 1972 г. во время своего визита в Ленинград руководитель лаборатории доктор Клод Лориус отобрал образцы льда из нашей коллекции. Изотопно-кислородные исследования проб льда дали новые, уточняющие сведения о происходивших изменениях, климата на протяжении последних 20 000 лет. Так началось наше многолетнее плодотворное сотрудничество.

После нас на станции Восток работало много специалистов по буре­нию, исследованию скважин и ледяного керна. Случались и серьёзные ава­рии. В таких случаях аварийную скважину бросали, а буровую переносили на другое место или строили новую, но бурение продолжалось! За 45 лет нашей совместной работы с сотрудниками Ленинградского горного института было разработано и создано более десятка различных конструкций тепловых буровых снарядов, предназначенных для работы как в сухих, так и в залитых незамерзающей жидкостью скважинах. По многим конструкциям сотрудники, ответственные за их разработку, написали и защитили более полутора десят­ков кандидатских диссертаций, а также несколько докторских. Это была слож­ная исследовательская работа большого коллектива». (Н.И. Барков, Первая скважина на станции Восток. 2012).

Читайте также:  Фестиваль на озере большом

Микробиологическая сенсация?

Лёд с глубин 3 551 и 3 607 м принес удивительные микробиологичес­кие данные. Были обнаружены три вида термофильных бактерий, аналоги ко­торых развиваются в гидротермальных источниках активных областей океанов и континентов при температурах 40-60 °С.

Найденные бактерии могут обитать в горячих источниках на дне озера, используя для своей жизнедеятельности неорганические соединения — водо­род, углекислый газ, тиосульфаты. Конечно, это только начальные результа­ты, но уже из них следуют важные и интересные заключения, позволяющие предположить, что гидротермальная деятельность в озере Восток в основ­ном определяется местной циркуляцией талых вод в земной коре, когда они мигрируют вниз по разломам и трещинам на глубину нескольких километров, а затем возвращаются к поверхности озера, обогащенные неорганическими соединениями, служащими источником питания бактерий.

Мировой рекорд бурения ледовых скважин

В январе 1999 г. отрядом, которым руководил Н.И. Васильев, была достигнута глубина 3623 м. Это был мировой рекорд глубины бурения скважин во льду.

Образцы льда с этой глубины имели возраст около 430 000 лет, поэтому предполагается, что озеро было закупорено льдом не менее 500 000 лет назад. Однако в этом же году по настоянию Международного Антарктического сооб­щества бурение было приостановлено приблизительно в 120 метрах от повер­хности озера — с тем, чтобы не допустить загрязнения озера керосином, фреоном и прочими техническими средами.

Сообщество обратилось к россий­ским исследователям с просьбой приос­тановить буровые работы до разработки экологически чистой технологии проник­новения в это озеро. Уже в 2003 году в петербургском Горном институте была разработана новая экологичная техноло­гия, и в 2006 году работы по глубокому бурению были возобновлены. Три года ушло на согласование новой технологии с Международным Антарктическим сооб­ществом.

Достижение поверхности озера Восток

Буровая проходка к поверхности озера продолжалась более 5 лет. 5 февраля 2012 года на глубине 3769,3 метра, учёные завершили бурение и достигли поверхности подлёдного озера.

Сам по себе этот факт можно по пра­ву считать выдающимся научным, техническим и технологическим достижением в исследовании Антарктики. Вот что пишет по этому поводу виднейший советский и российский ученый, академик РАН Владимир Михайлович Котляков:

«5 февраля 2012 г. буровой снаряд достиг поверхности озера и, что очень важно, в него не попала буровая жидкость, поэтому озеро осталось чис­тым. Технология бурения глубокой скважины во льду, разработанная в Санкт-Петербурге, оказалась чрезвычайно удачной. Она позволила успешно завершить бурение скважины на станции Восток и достичь, наконец, нижней кромки лед­ника, располагающегося над обширным подлёдным озером. Теперь возникают новые задачи, в решении которых будут участвовать институты Росгидромета и Академии наук: изучить режим этого уникального природного объекта и дока­зать присутствие или, наоборот, отсутствие в нём органической жизни.

Озеро, очевидно, перенасыщено кислородом, так как над ним тает ледник, который питает его воздухом, содержащимся во льду, А озёрный лёд, который за­мерзает медленно, газов не содержит, поэтому кислород накапливается в озере. Согласно расчётам, в оз. Восток может быть растворено до 0,7- 1,3 грамма кисло­рода на литр воды, а известные нам бактерии не могут существовать в таких усло­виях. Кроме того, давление в озере может достигать 400 атмосфер, здесь почти нет органических веществ, а свет в озеро не проникает, т.е. фотосинтез невозможен. Поэтому организмы здесь могут существовать только за счёт хемосинтеза. Жизнь в озере возможна также на дне, в осадочных породах, где кислорода нет, так как он расходуется на процессы окисления в минеральном субстрате. Кроме того, на дне озера могут быть горячие источники, создающие среду для органической жизни.

Таким образом, в связи с проникновением в озеро перед учёными от­крываются новые горизонты. Впереди нас, безусловно, ждут важные открытия, так как любой результат из возможных двух — в озере есть органическая жизнь или, наоборот, она отсутствует — станет открытием глобального значения. Ведь до сих пор на Земле нет ни одного места, где бы ни присутствовала органи­ческая жизнь». (В.М. Котляков. К истории международного проекта бурения глубокой ледниковой скважины на станции Восток. Журнал «Лёд и Снег», 2012, №4(120)).

Первый керн озерного льда

10 января 2013 года был получен первый керн из прозрачного озер­ного льда длиной 2 метра. Увы, сенсации не произошло. В привезенных из Антарктиды в Москву ледяных кернах, которые были извлечены из озера, ни­каких микроорганизмов ученые вообще не обнаружили. И сразу же раздались голоса скептиков: озеро стерильно, никакой микроорганической жизни там нет вообще.

Однако 1 марта 2013 года по каналам РИА-Новости прошла сле­дующая информация: «Арктический и Антарктический НИИ Росгидромета (ААНИИ) выпустил заявление, в котором говорится об обнаружении нового типа бактерий в подлёдниковом озере Восток в Антарктиде, которое в тече­ние миллионов лет было изолировано от внешнего мира.

Ранее сотрудник лаборатории генетики эукариот Петербургского ин­ститута ядерной физики (ПИЯФ) Сергей Булат сообщил РИА Новости, что исследование образцов воды, полученных в мае 2012 года из антарктического озера Восток, позволило выявить вид бактерий, которые не удалось идентифицировать».

«Находка осталась по настоящее время не идентифицированной и не классифицированной и может представлять один живой микроорганизм в водном (поверхностном) слое озера Восток», — говорится в сообщении ААНИИ.

В документе отмечается, что более чистые образцы воды озера Восток, замёрзшей в скважине и разбуренной в нынешнем сезоне, будут доставлены в Петербург в мае 2013 года на борту судна «Академик Фёдоров».

«… [Они] позволят подтвердить данную находку и, возможно, выявить другие неизвестные формы микроорганизмов, приспособленные к экстремаль­ным условиям озера Восток, которое является единственным в своем роде земным аналогом подлёдных океанов на ледовых спутниках Юпитера (Европа, Ганимед, Калисто) или Сатурна (Энцелад)».

Условия в подлёдном водоёме могут быть близки к условиям на Земле в период позднего протерозоя (750-543 млн лет назад), когда несколько раз происходили глобальные оледенения земной поверхности, продолжавшиеся до 10 млн лет.

Перспективы дальнейшего исследования озера Восток

Предполагается, что опыт исследования озера может быть полезен при исследовании спутников Юпитера и Сатурна, на которых, по некоторым гипотезам, существуют аналогичные образования. Это может стать одним из наиболее многообещающих проектов поиска внеземной жизни.

В фантастической повести Чарльза Стросса «Очень холодная война» часть действия происходит в озере Восток, где обнаружен межпланетный пор­тал и необычные формы жизни.

«В планах Российской Антарктической экспедиции — продолжение исследований оз. Восток. В последующем предполагается разбурить 600-мет­ровый слой замёрзшей озёрной воды и опустить специально разработанные приборы для взятия проб воды и проведения биофизических исследований.

Учёные Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова предполагают подсчитать количество живых клеток в озёрной воде и мето­дом полимеразной цепной реакции выделить ДНК, чтобы попытаться опре­делить видовую принадлежность организмов. Исследование изотопного и геохимического состава воды озера и ряд других анализов воды и льда будут выполняться в новой лаборатории, недавно открытой в Арктическом и Антар­ктическом научно-исследовательском институте» (В.М. Котляков. К истории международного проекта бурения глубокой ледниковой скважины на станции Восток. Опубликовано в журнале «Лёд и Снег», 2012, № 4 (120)).

Литература:

Озеро Восток (серия «Библиотека полярных исследований).- М.: Paulsen, 2013

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24